بررسی عملکرد شاسی اصلی و مجموعه انتقال قدرت توربین بادی دومگاواتی تحت بارهای آیرودینامیکی

نویسندگان

1 پژوهشگاه نیرو- گروه انرژی های تجدیدپذیر

2 پژوهشگاه نیرو

doi
10.22075/jme.2022.25952.2209
چکیده

شاسی اصلی یکی از اصلی‌ترین اجزای بارگیر توربین بادی مگاواتی می‌باشد. با توجه به نقش شاسی، علاوه بر تحلیل‌های استحکامی و خستگی، تحلیل تغییر شکل ایجادشده در شاسی نیز از اهمیت بسزایی برخوردار است. اما برخلاف تحلیل‌های استحکامی و خستگی، معیار مشخصی برای تحلیل تغییر شکل شاسی اصلی وجود ندارد. از اینرو در این مقاله، علاوه بر ارائه روشی برای استخراج معیارهای مشخص برای ارزیابی تغییر شکل مجاز شاسی و درایوترین، با کمک شبیه‌سازی همزمان شاسی و درایوترین راه حلی برای تعیین جابجایی‌ها و ارزیابی آن‌ها تحت بارهای وارده ارائه شده است. همجنین عملکرد شاسی اصلی از جنبه استحکامی نیز بررسی شده است. با توجه به عددی بودن راه پیشنهادی، پیش از بررسی نتایج، در کنار بررسی همگرایی نتایج کیفیت المان‌ها نیز از جنبه‌های مختلف بررسی شده تا از صحت نتایج اطمینان حاصل گردد. در نهایت بررسی‌ها نشان داد که هندسه طراحی شده به عنوان شاسی اصلی، علاوه بر برخورداری از استحکام لازم، از صلبیت کافی نیز در برابر بارهای وارده به توربین بادی برخوردار می‌باشد و درایوترین نصب شده بر آن، بدون هیچ مشکلی می‌تواند به عملکرد خود بپردازد. به‌نحوی که ضریب اطمینان طراحی شاسی، در تحلیل‌های استحکامی 1.3، ضریب اطمینان یاتاقان سیستم یاو در برابر تغییر شکل 1.7، ضریب اطمینان کوپلینگ سرعت بالا نیز از دیدگاه تغییر شکل، در هر دو جهت محوری و شعاعی برابر 1.1 می‌باشد. همچنین تحلیل‌های تغییر شکل مجموعه درایوترن و شاسی نشان دهنده کاهش عمر 15% یاتاقان اول و کاهش عمر 50% یاتاقان دوم نصب شده بر محور اصلی توربین را دارد.